摘要:淺析巷道與巷道之間的大斷面、大跨度交叉點(diǎn)的支護(hù)施工特點(diǎn),就此類交岔點(diǎn)錨梁網(wǎng)支護(hù)設(shè)計(jì)原則、交岔點(diǎn)錨梁網(wǎng)支護(hù)技術(shù)方法、交岔點(diǎn)錨梁網(wǎng)支護(hù)設(shè)計(jì)改進(jìn)方法、巷道交岔點(diǎn)的加固措施等,以及經(jīng)驗(yàn)、效果作了論述。
1引言
對(duì)于一些運(yùn)輸巷道與巷道之間的交岔點(diǎn)而言,由于斷面大,在設(shè)計(jì)時(shí)就需要足夠的強(qiáng)度來維持該點(diǎn)的穩(wěn)定性。通常對(duì)這類交岔點(diǎn),都采用架U29鋼直墻半圓拱支架、外背D8mm鋼筋網(wǎng)背板支護(hù),以保障運(yùn)輸巷施工進(jìn)料、出貨及采煤期間運(yùn)煤職能,或者以后服務(wù)多個(gè)工作面。因交岔點(diǎn)處斷面大,巷道的高度也比較大,且又寬度,采用綜掘機(jī)施工尚不能滿足其施工要求。如果采用打眼放炮的方法施工,那么就需要專業(yè)施工隊(duì)伍,以保障其正常的施工?,F(xiàn)多采用錨桿錨索臨時(shí)支護(hù)作為外層支護(hù),內(nèi)部再架設(shè)U29鋼矩形棚支護(hù)的方法來代替原來的U型鋼直墻半圓拱支護(hù)。這樣支護(hù),方能保證足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,滿足長期使用的要求。
2交岔點(diǎn)錨梁網(wǎng)支護(hù)設(shè)計(jì)原則
1)盡量提高交岔點(diǎn)區(qū)域錨梁網(wǎng)支護(hù)的強(qiáng)度。由于大斷面交岔點(diǎn)服務(wù)時(shí)間相對(duì)也比較長,為確保交岔點(diǎn)區(qū)域巷道支護(hù)的安全和穩(wěn)定性,應(yīng)當(dāng)盡量提高交岔點(diǎn)位置的錨梁網(wǎng)支護(hù)強(qiáng)度。
2)頂板錨桿和錨索組合支護(hù)方式的運(yùn)用。采用這種組合式的支護(hù)方式,一是通過增大錨桿和錨索的支護(hù)表面積,減輕單體錨桿和錨索因與頂板局部接觸產(chǎn)生的點(diǎn)載荷作用而造成頂板擠壓破壞;二是通過提高頂板支護(hù)的整體性,從而達(dá)到有利于維護(hù)頂板的完整性的目的。
3)有效強(qiáng)化錨索的支護(hù)作用。一般交岔點(diǎn)區(qū)域煤層頂板比較松軟破碎,復(fù)合頂厚度達(dá)5m以上,顯然錨桿無法將復(fù)合頂完全錨固于穩(wěn)定巖層之上,它只能起組合加固作用?;诖艘?,為了將厚層復(fù)合頂錨固于穩(wěn)定的巖層之上,所以應(yīng)有效強(qiáng)化錨索的支護(hù)作用。
4)提高巷幫錨桿的支護(hù)強(qiáng)度。不少上方煤層都比較松軟、且夾有軟分層,所以應(yīng)增加巷幫錨桿的支護(hù)強(qiáng)度,提高巷幫的承載能力。
5)錨梁網(wǎng)+矩形棚組合支護(hù)方法的選擇。對(duì)這類承載力大,要求安全性高,穩(wěn)定,永久使用的巷道,其交岔點(diǎn)多采用錨梁網(wǎng)+矩形棚組合支護(hù)的方式。
3交岔點(diǎn)錨梁網(wǎng)支護(hù)技術(shù)方法
1)頂板支護(hù)。對(duì)于頂板的支護(hù)結(jié)構(gòu)來說,主要包括:①由錨桿和M5鋼帶組成。鋼帶有長4.8m、4m、3.25m及2.5m四種規(guī)格,長4.8m鋼帶上安裝7根錨桿;在長4m的鋼帶上安裝6根錨桿;在長3.25m的鋼帶上安裝5根錨桿;在長2.5m的鋼帶上安裝4根錨桿。②由14#槽鋼和錨索組成。槽鋼有2600mm和2000mm兩種規(guī)格。在2600mm槽鋼上安裝3根錨索;在2000mm槽鋼上安裝2根錨索。
2)巷幫支護(hù)。對(duì)于巷幫支護(hù),其結(jié)構(gòu)主要包括:①它可以由3mm厚平鋼帶和錨桿組成。其平鋼帶沿巷道豎直方向鋪設(shè),平鋼帶長為2.9m,而每根平鋼帶上布置4根錨桿。同時(shí),為避免巷幫錨桿受平鋼帶的剪切,在平鋼帶上錨桿均垂直巷幫錨入巷幫煤體。②金屬網(wǎng)鋪設(shè)。應(yīng)將金屬網(wǎng)沿煤幫豎直鋪設(shè),并沿縱向搭接。其搭接處要用鐵絲扎牢,并用平鋼帶壓茬、壓緊。
3)交岔點(diǎn)錨梁網(wǎng)臨時(shí)支護(hù)主要技術(shù)參數(shù)選擇。對(duì)于這類大斷面交岔點(diǎn)的支護(hù),其支護(hù)參數(shù)可選擇如下表1所列的規(guī)格。
4交岔點(diǎn)錨梁網(wǎng)支護(hù)設(shè)計(jì)改進(jìn)方法
在交岔點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),還發(fā)現(xiàn)了頂板巖性發(fā)生了變化。厚層狀石英砂巖,錨桿、錨索鉆孔施工難度較大,為此在確保安全的前提下,盡量也減少了錨桿、錨索的數(shù)量。為此對(duì)錨桿、錨索參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整:
?、俳徊睃c(diǎn)起始位置U型棚支護(hù)段不采用錨梁網(wǎng)作為臨時(shí)支護(hù),僅采用U型棚一種支護(hù)型式;
?、谌∠敯逅凶呦虿垆摻M合錨索,橫向槽鋼組合錨索隔排布置;
?、蹖㈠^索長度改短些;
?、茼敯邋^桿孔采用風(fēng)錘施工;
⑤頂板錨索孔外段可采用風(fēng)錘施工,而里段可采用錨桿鉆機(jī)施工;
?、揎L(fēng)錘鉆孔采用大鉆頭;
?、咤^桿孔藥卷采用Z2850,每孔放置3根Z2850藥卷;
⑧錨索孔藥卷仍采用Z2380,而每孔放置3根Z2380藥卷;
?、嶂劣谄渌挠嘘P(guān)支護(hù)參數(shù),基本保持不變。如此根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的巖性進(jìn)行調(diào)整,適當(dāng)降低規(guī)格,也能保證其施工強(qiáng)度,滿足永久性使用的要求。
5結(jié)束語
根據(jù)近兩年的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn),所取得效果主要集中在以下幾點(diǎn):
?、俅髷嗝娼徊睃c(diǎn)于施工,采用跨度大于10m的矩形斷面及錨上索網(wǎng)的支護(hù)方式,取得了技術(shù)上的突破進(jìn)展,效果較好。
?、诮徊睃c(diǎn)如果采用直墻半圓拱支護(hù),由于頂板為厚層狀石英砂巖時(shí),綜掘機(jī)無法截割,必須采用放炮施工,如此需要的施工時(shí)間,將近加一倍(與綜掘機(jī)施工相比)。
?、劢徊睃c(diǎn)在施工過程中,可根據(jù)頂板巖性,簡化支護(hù)設(shè)計(jì),減少錨桿、錨索用量。如此設(shè)計(jì)施工,能提高施工速度,減少錨桿(錨索)等材料消耗,降低施工成本,也能達(dá)到應(yīng)有的支護(hù)效果,從而取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
?、茉诮徊睃c(diǎn)施工,需要設(shè)一個(gè)頂板離層儀,以便于加強(qiáng)日常觀測(cè)。
?、莶蓞^(qū)開拓布置,在進(jìn)行巷道設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量避免或減少使用交岔點(diǎn)。若避免不掉如此大交岔點(diǎn),但應(yīng)盡量避開將交岔點(diǎn)布置在地質(zhì)構(gòu)造的破碎帶之中中,以免給后期施工等帶來一定的影響。
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